Co je mezi rychlostí a zrychlením? Vojtěch Kloud navrhl řešení a vyhrál světovou matematickou soutěž

Jedním z největších Vojtěchových cílů je vzbudit zájem o matematiku mezi mladými lidmi. Už jste si dnes vzpomněl na matematiku?
Určitě. Těsně před tím, než jsem přišel, tak jsem si ještě pročítal některé mé články a čím se zabývám, abych se dostal trošku zpátky do obrazu.

Žáci nevidí onu krásu, kterou jim může matematika nabídnout. Proto bych rád tuhle úžasnou vědu přiblížil studentům středních škol.
Vojtěch Kloud, student matematiky

A čím se tedy zabýváte?
Z velké části je to čistá matematika a hloubání v ní. A je to i přiblížení matematiky mladším generacím a pokus o to, nějak zajímavě jim ji představit. Není to jen středoškolské počítání rovnic a nerovnic.

Já se přiznám, že mě matematika nikdy nebavila. Jak jste na tom byl jako kluk ve škole s matematikou?
Na základní škole to byl se mnou opravdu průšvih. Ještě si pamatuji, jak se mě mamka snažila naučit těsně před přijímačkami, jak se řeší rovnice. A já nebyl schopný si to nějak pospojovat. Mám někde založený papír, kde jsme se oba trošku vztekali a mamka nebyla schopná mi to vysvětlit. Takže cesta, jak přicházet na krásy matematiky, byla hodně dlouhá.

Čtěte také

Nejkrásnější je učit děti, které se učit chtějí. Směje se nejstarší aktivně působící učitel matematiky

Jaké jste měl na základní škole známky z matematiky?
Známky jsem měl obstojné, určitě jsem neměl nikdy nic horšího než dvojku.

Kdy jste potom tedy začal vnímat, že by vás matematika zajímala hlouběji?
Úplně na začátku gymnázia se mi věnoval můj středoškolský učitel Jakub Sviták, který mi právě jako první ukazoval něco nad rámec toho, co jsme se učili. A tam začínala ona zajímavá matematika. Měl jsem štěstí, že on byl ochotný do mě investovat hodně času a vysvětlovat mi věci, co mě zajímaly. Pak už jsem šel na čisté samostudium a matematikou jsem se začal zabývat z vlastní iniciativy.

Čtěte také

Lukáš Vízek: „Matematika je dorozumívací jazyk, který nám dává možnost porozumět světu kolem nás“

Co je tedy matematika ve vašem pojetí? Kromě vzorečků, které většina žáků nesnášela?
Nejzajímavější jsou na matematice věty a její důkazy. Což jsou víceméně tvrzení o nějakých velice obecných objektech, které jsou abstrahovány i často z reálného světa. Když uvedu konkrétní příklad. Pamatuji, že jsem se na střední škole trošku pohádal s učitelkou fyziky, jak se chovají paprsky, když se odráží z kulového zrcadla. Na základě toho jsem udělal model, jak by to přesně mělo vypadat podle matematiky. Kulové zrcadlo je zajímavé v tom, že odráží všechny paprsky, který do něj přichází pod nějakým úhlem do jednoho ohniska. A ona křivka, která má přesně tuhle vlastnost, je parabola. Na což se dá přijít tím, že se zkonstruuje správná diferenciální rovnice. Tedy takovou jednoduchou, fyzikální motivací se člověk rychle dostane do zajímavé matematiky.

K matematice toho moc nepotřebujete. Stůl, čistý papír a dostatečně rychlý počítač, když si potřebujete něco vypočítat.
Vojtěch Kloud, student matematiky

Jak tenkrát dopadl onen spor s vaší profesorkou fyziky?
Řekla mi, že model, co jsem sestrojil, je moc hezký. A šli jsme dál.

Čtěte také

Má svou metodu, jak učit děti a vydává vlastní učebnice. Matematika, to je čtení s porozuměním

Vy jste se vloni stal vítězem celosvětové vědecké soutěže v Pekingu. Co to bylo přesně za soutěž?
Byla to soutěž BYSCC (Beijing Youth Science Creation Competition). Koná se každoročně, tohle už byl její 41. ročník. Koná se vždy v Pekingu, ale tentokrát se to bohužel muselo kvůli pandemii covidu přesunout do on-line prostředí.

A vy jste vítěz této věhlasné vědecké soutěže. S čím jste tam přišel?
Postoupil jsem tam z celostátního kola SOČky, středoškolské odborné činnosti. A ta práce byla na téma rozšíření derivace pomocí teorie stability. Je to víceméně o zavedení zlomkových derivací. Máme dobré ponětí o tom, co je derivace, například změna dráhy v čase je rychlost, to je první derivace. Pak derivace rychlosti je zrychlení, to je druhá derivace. A mojí otázkou bylo, co znamená mít derivaci řádu 1,5. Tedy, co je mezi rychlostí a zrychlením. Nějak rozšířit tento koncept.

Vojtěch Kloud, vítěz matematické soutěže v Pekingu|foto:archiv Vojtěcha Klouda

Prý jste na tom pracoval rok.
Zhruba rok, ano. Ale první měsíce byly víceméně jen o vymýšlení správné otázky, její správné formulace. Pak se teprve začalo pořádně pracovat na matematice. A bylo to náročné, že jsem pak nevěděl, kudy dál. Člověk se zasekne, ale nakonec jsem si našel docela hezkou cestu.

Neodradí vás, když na něčem pracujete a pak se zaseknete? Neříkáte si, jestli vůbec má ta práce smysl?
Člověk tam má určitou hranici, takže podle toho se stupňovala intenzita mé práce. Může vás to samozřejmě odradit, nebo se prostě musíte smířit s tím, že tam bude něco, co nebudete schopen do práce zakomponovat. Ale v tomto případě to bylo docela ucelené a s prací jsem byl nakonec spokojený. Musíte si najít nějakou cestičku, jak pokračovat v řešení problému. Nebo nabídnout řešení nějaké jednodušší alternativy.

Baví mne komunita lidí kolem matematiky. Protože se tam shromažďují osoby mající velký cit pro pravdu a logické myšlení.
Vojtěch Kloud, student matematiky

Proč myslíte, že studenti nemají takový zájem o matematiku? V čem to je?
Myslím si, že prostě nevidí pořádně onu krásu, kterou vám může matematika nabídnout. Řešení rovnic je sice hezké a důležité, ale matematika obsahuje hlubší věty, které vám mohou pospojovat vědu s reálným světem. Například do nějakých aplikací, primárně do fyziky. Mé aplikace byly vždy mířeny především do fyziky.

Čtěte také

Dobrý učitel hledá harmonii mezi přírodou a vnitřním světem. Komenský tomu říkal pedagogické umění

Co vás na matematice nejvíc baví? Vy jste mi říkal krásnou věc, že právě k matematice toho moc nepotřebujete.
Stůl, čistý papír a dostatečně rychlý počítač, když si potřebujete něco vypočítat. Na matematice mě baví také ona komunita lidí. Protože se tam shromažďují osoby mající velký cit pro pravdu a logické myšlení. Je to opravdu super komunita lidí. A rozhodně je zajímavá ona abstrakce, člověk si může víceméně vytvořit svůj svět, ve kterém žije. Ale snažím se zůstávat v kontaktu s realitou.

Kde se vidíte za nějakých 5 nebo 10 let, Vojtěchu? Co byste chtěl v životě dělat?
Rozhodně bych rád přiblížil matematiku primárně asi studentům středních škol. Oni nevědí, jaká je síla matematického aparátu a jak se dá dobře použít. Rád bych vedl nějaké semináře, které by přiblížily matematiku mladší generaci. A uvidím, co bude to hlavní zaměstnání. Jestli zůstanu v akademické sféře, nebo se vydám někam, kde se často aplikuje matematika jako statistika, pravděpodobnost a nejrůznější analýza dat.

Naším hostem byl dnes student matematiky Vojtěch Kloud z Hradce Králové, který se stal vítězem celosvětové vědecké soutěže v Pekingu. Moc děkuji za rozhovor.